RU2024853C1 - Method of detection of explosives - Google Patents

Method of detection of explosives Download PDF

Info

Publication number
RU2024853C1
RU2024853C1 SU5021118A RU2024853C1 RU 2024853 C1 RU2024853 C1 RU 2024853C1 SU 5021118 A SU5021118 A SU 5021118A RU 2024853 C1 RU2024853 C1 RU 2024853C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
pulse
explosives
equal
response signal
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Ким
Original Assignee
Пермский государственный университет им.А.М.Горького
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермский государственный университет им.А.М.Горького filed Critical Пермский государственный университет им.А.М.Горького
Priority to SU5021118 priority Critical patent/RU2024853C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2024853C1 publication Critical patent/RU2024853C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: distant detection of explosives. SUBSTANCE: tested object is subjected to effect of two linear-frequency-modulated pulses with time intervals τ1 between them. Average basic frequency is equal to frequency of one transition and deviation which provides excitation of the total line. Then radiofrequency pulse is used for influence in time τ2 with basic frequency being equal to frequency of the lateral and longitudinal relaxations. Response signal is detected at single pulse frequency. EFFECT: improved reliability; improved efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам обнаружения взрывчатых веществ и может быть использовано при дистанционном обнаружении взрывчатых веществ, содержащих ядра азота. The invention relates to methods for detecting explosives and can be used for remote detection of explosives containing nitrogen nuclei.

Известен способ обнаружения взрывчатых веществ, включающий воздействие на обследуемый объект сериями радиочастотных импульсов и регистрацию сигнала отклика, по которому определяют присутствие искомого вещества [1]. A known method for the detection of explosives, including the impact on the subject with a series of radio frequency pulses and the registration of the response signal, which determines the presence of the desired substance [1].

Недостатком данного способа является малая чувствительность, обусловленная малой интенсивностью наблюдаемых сигналов. Данный способ позволяет обнаруживать взрывчатые вещества на расстоянии ≈60 см. The disadvantage of this method is the low sensitivity due to the low intensity of the observed signals. This method allows you to detect explosives at a distance of ≈60 cm

Наиболее близким по технической сущности является способ обнаружения взрывчатых веществ, включающий двухчастотное воздействие на обследуемый объект двумя линейно-частотно-модулированными импульсами со средней частотой заполнения, равной частоте одного из переходов и с девиацией, обеспечивающей возбуждение всей линии, и одним радиочастотным импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода и регистрацию сигнала отклика, по которому судят о присутствии искомого вещества [2]. The closest in technical essence is a method for detecting explosives, which includes a two-frequency exposure of an object to be examined with two linearly-frequency-modulated pulses with an average filling frequency equal to the frequency of one of the transitions and with a deviation providing excitation of the entire line, and one radio-frequency pulse with a filling frequency equal to the frequency of another transition and the registration of the response signal, which judges the presence of the desired substance [2].

Однако этот способ обладает также сравнительно малой чувствительностью. Им можно обнаружить взрывчатые вещества на расстоянии ≈1,2 м . However, this method also has a relatively low sensitivity. They can detect explosives at a distance of ≈1.2 m.

Задачей данного изобретения является разработка способа обнаружения взрывчатых веществ, позволяющего повысить чувствительность. The objective of the invention is to develop a method for detecting explosives, which allows to increase sensitivity.

При обнаружении взрывчатых веществ, содержащих ядра азота, на обследуемый объект воздействуют двумя линейно-частотно-модулированными импульсами со средней частотой заполнения, равной частоте одного из переходов и с девиацией, обеспечивающей возбуждение всей линии, и одним радиочастотным импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода и регистрацию сигнала отклика, по которому судят о присутствии искомого вещества, причем сначала воздействуют двумя линейно-частотно-модулированными импульсами с временным интервалом τ1 между ними, а затем через время τ2 радиочастотным импульсом, а регистрацию сигнала отклика производят на частоте одиночного импульса, при этом τ1 и τ2 устанавливают меньше времени поперечной и продольной релаксации.When explosives containing nitrogen nuclei are detected, the object under investigation is affected by two linearly-frequency-modulated pulses with an average filling frequency equal to the frequency of one of the transitions and with a deviation providing excitation of the entire line and one radio-frequency pulse with a filling frequency equal to the frequency of the other transition and registration of the response signal, according to which the presence of the desired substance is judged, moreover, they are first exposed to two linearly-frequency-modulated pulses with a time interval 1 therebetween, and then after a time τ 2 RF pulse, and registration response signal produced at the frequency of a single pulse, wherein τ 1 and τ 2 is set less than the transverse and longitudinal relaxation times.

На фиг. 1 приведена схема квадрупольной спин-системы ядер 14N; на фиг. 2,3 - импульсные программы возбуждения сигналов эха; на фиг. 4 - блок-схема устройства, с помощью которого реализован предлагаемый способ; на фиг. 5 - спектр исследуемого вещества.In FIG. 1 shows a diagram of a quadrupole spin system of 14 N nuclei; in FIG. 2,3 - pulse programs of excitation of echo signals; in FIG. 4 is a block diagram of a device with which the proposed method is implemented; in FIG. 5 - spectrum of the test substance.

Рассмотрим возбуждение сигналов по импульсным программам на фиг. 2,3. Consider the excitation of signals by pulse programs in FIG. 2,3.

Первое РЧ-поле воздействует на средней частоте ω0,+1, а второе - на частоте ω0,-1 (см. фиг. 2).The first RF field acts on the average frequency ω 0, + 1 , and the second on the frequency ω 0, -1 (see Fig. 2).

Первое радиочастотное поле воздействует на средней частоте ω0,-1, а второе поле - на частоте ω0,+1 (см. фиг. 3).The first radio frequency field acts on the average frequency ω 0, -1 , and the second field on the frequency ω 0, + 1 (see Fig. 3).

Амплитуды наблюдаемых сигналов пропорциональны средней частоте первого РЧ-поля. Чем больше эта средняя частота, тем интенсивнее амплитуда наблюдаемого сигнала. The amplitudes of the observed signals are proportional to the average frequency of the first RF field. The higher this average frequency, the more intense the amplitude of the observed signal.

Устройство для реализации способа содержит программатор 1, блок 2 управления задающими генераторами, первый 3 и второй 4 задающие генераторы, первый 5 и второй 6 стробируемые усилители, первый 7 и второй 8 широкополосные усилители мощности, двухчастотную резонансную систему 9, выполненную в виде антенны, предварительный усилитель 10, приемник 11 сигналов, индикатор 12. A device for implementing the method comprises a programmer 1, a control unit for controlling the driving oscillators, first 3 and second 4 driving oscillators, the first 5 and second 6 gated amplifiers, the first 7 and second 8 broadband power amplifiers, a two-frequency resonant system 9 made in the form of an antenna, preliminary amplifier 10, receiver 11 signals, indicator 12.

Устройство работает следующим образом. Программатор 1 обеспечивает необходимую импульсную последовательность, т.е. позволяет установить необходимые длительности импульсов, их количество, временные интервалы между ними, частоту следования импульсной последовательности, различные импульсы для блока управления задающими генераторами, строб-импульсы для стробируемых усилителей, а также синхроимпульс. The device operates as follows. Programmer 1 provides the necessary pulse sequence, i.e. allows you to set the necessary pulse durations, their number, time intervals between them, the pulse sequence repetition rate, various pulses for the control unit of the master oscillators, strobe pulses for gated amplifiers, as well as a clock pulse.

С помощью блока управления задающими генераторами 2 устанавливают необходимые частоты ω0,+1 и ω0,-1 первого 3 и второго 4 задающих генераторов, а также девиацию частоты первого 3 и второго 4 генераторов в зависимости от условий возбуждения.Using the control unit of the master oscillators 2, the necessary frequencies ω 0, + 1 and ω 0, -1 of the first 3 and second 4 master oscillators are set, as well as the frequency deviation of the first 3 and second 4 generators depending on the excitation conditions.

Первый стробируемый усилитель 5 и первый широкополосный усилитель мощности 7 формируют и обеспечивают ЛЧМ-импульсы с необходимой амплитудой. Средняя частота заполнения ЛЧМ-импульсов равна ω0,+1. Второй стробируемый усилитель 6 и второй широкополосный усилитель мощности 8 формирует импульс с необходимой амплитудой и с частотой заполнения, равной ω0,-1.The first gated amplifier 5 and the first broadband power amplifier 7 form and provide chirp pulses with the required amplitude. The average fill frequency of the LFM pulses is ω 0, + 1 . The second gated amplifier 6 and the second wideband power amplifier 8 generates a pulse with the required amplitude and with a filling frequency equal to ω 0, -1 .

Воздействие радиочастотными импульсами на объект осуществляется с помощью двухчастотной резонансной системы 9, выполненной в виде антенны (из двух витков связи: каждый виток связи для своей частоты). Сигнал отклика усиливается предусилителем 10, который одновременно является и селектором сигналов. В приемнике 11 отклик усиливается до необходимой амплитуды (если нужно и накапливается), затем подается на индикатор 12, который выполнен в виде звукового сигнализатора. The impact of radio frequency pulses on the object is carried out using a two-frequency resonant system 9, made in the form of an antenna (from two turns of communication: each turn of communication for its own frequency). The response signal is amplified by preamplifier 10, which is also a signal selector. In the receiver 11, the response is amplified to the required amplitude (if necessary, and accumulates), then fed to the indicator 12, which is made in the form of an audio signaling device.

На фиг. 5 приведен спектр вещества, на котором реализован данный способ. Верхние частоты этих линий (частоты ω0,+1) занимают примерно от 860 до 900 кГц, а нижние частоты (ω0,-1) - 730-810 кГц. Поэтому в случае а) средняя частота заполнения ЛЧМ импульсов должна изменяться от 850 до 950 кГц, а в случае б) - средняя частота заполнения ЛЧМ-импульсов должна изменяться от 720 до 850 кГц. При этом необходимо девиацию частоты устанавливать ≈20% от средней частоты заполнения ЛЧМ импульсов.In FIG. 5 shows the spectrum of the substance on which this method is implemented. The upper frequencies of these lines (frequencies ω 0, + 1 ) occupy approximately 860 to 900 kHz, and the lower frequencies (ω 0, -1 ) - 730-810 kHz. Therefore, in case a) the average frequency of filling of the LFM pulses should vary from 850 to 950 kHz, and in case b) the average frequency of filling of LFM pulses should be changed from 720 to 850 kHz. In this case, it is necessary to set the frequency deviation ≈20% of the average filling frequency of the LFM pulses.

Временные интервалы τ1 (между ЛЧМ-импульсами) и τ2 (между вторым ЛЧМ-импульсом и одиночным импульсом) устанавливают меньше времен поперечной и продольной релаксации.The time intervals τ 1 (between the chirp pulses) and τ 2 (between the second chirp pulse and a single pulse) set less times for transverse and longitudinal relaxation.

Предложенным способом можно обнаружить взрывчатые вещества на расстоянии 1,2-10 м. Эта величина во многом зависит от массы взрывчатых веществ, частот заполнения ЛЧМ-импульсов, мощности излучения, конструкции антенны и т.д. The proposed method can detect explosives at a distance of 1.2-10 m. This value largely depends on the mass of explosives, filling frequencies of the LFM pulses, radiation power, antenna design, etc.

Claims (1)

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, включающий двухчастотное воздействие на обследуемый объект двумя линейно частотно-модулированными импульсами со средней частотой заполнения, равной частоте одного из переходов и с девиацией, обеспечивающей возбуждение всей линии, и одним радиочастотным импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода, и регистрацию сигнала отклика, по которому судят о присутствии искомого вещества, отличающийся тем, что сначала воздействуют двумя линейно частотно-модулированными импульсами с временным интервалом τ1 между ними, затем через время τ2 - радиочастотным импульсом, а регистрацию сигнала отклика производят на частоте одиночного импульса, при этом τ1 и τ2 устанавливают меньше времен поперечной и продольной релаксации соответственно.A METHOD FOR DETECTING EXPLOSIVES, including two-frequency exposure of an object to be examined with two linearly frequency-modulated pulses with an average filling frequency equal to the frequency of one of the transitions and with a deviation providing excitation of the entire line and one radio frequency pulse with a filling frequency equal to the frequency of another transition, and registration of the response signal, which judges the presence of the desired substance, characterized in that it is first exposed to two linearly frequency-modulated pulses with TERM interval τ 1 between them, then after a time τ 2 - rf pulse, and registration response signal produced at the frequency of a single pulse, wherein τ 1 and τ 2 is set shorter than the longitudinal and transverse relaxation times, respectively.
SU5021118 1992-01-09 1992-01-09 Method of detection of explosives RU2024853C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5021118 RU2024853C1 (en) 1992-01-09 1992-01-09 Method of detection of explosives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5021118 RU2024853C1 (en) 1992-01-09 1992-01-09 Method of detection of explosives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024853C1 true RU2024853C1 (en) 1994-12-15

Family

ID=21593888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5021118 RU2024853C1 (en) 1992-01-09 1992-01-09 Method of detection of explosives

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024853C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538318C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Apparatus for investigating electromagnetic field of secondary radiators
RU2568284C1 (en) * 2014-06-09 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Device for study of electromagnetic field of secondary radiators

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Азизов Э.О., Гречишкин В.С., Баличева Т.Г., Ядерный квадрупольный резонанс N 14 высокого разрешения в твердых комплексах. - Физическая химия, 1978, т.52, N 3, с.762-764. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1693500, кл. G 01N 24/00, 1991. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538318C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Apparatus for investigating electromagnetic field of secondary radiators
RU2568284C1 (en) * 2014-06-09 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Device for study of electromagnetic field of secondary radiators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6242913B1 (en) Method for formation evaluation while drilling
US20080309544A1 (en) Method of Explosives Detection and Identification
US2912641A (en) Analysis techniques based on nuclear magnetic resonance
IE38359L (en) Coin examination
US5491414A (en) Method of nuclear quadrupole resonance testing of integral spin quantum number systems
RU2024853C1 (en) Method of detection of explosives
RU2335780C1 (en) Method of substance remote sensing and identification
MY125211A (en) A method and apparatus for detecting a substance using nuclear resonance
RU1806356C (en) Method of detecting explosives
JPH04130294A (en) Underground radar tomography device
US4219775A (en) Electron spin echo system having magnetic field shift during generation of the echo signal
US3771054A (en) Method and apparatus for observing transient gyromagnetic resonance
RU2191411C2 (en) Method controlling stressed state of rock mass
SU1693500A1 (en) Method for identification of spectrum of nuclear quadrupole resonance
RU2086966C1 (en) Method for determining width of observed nuclear quadrupole resonance line
SU449638A1 (en) Method of measuring spin-lattice relaxation time
RU2103697C1 (en) Method of spectral analysis of pulse radiation
SU1179239A1 (en) Ground installation of acoustic videologging
RU1778720C (en) Device for detecting acoustic forerunners of earthquake
SU437984A1 (en) Device for automatic measurement of four-pole bandwidth
SU757966A1 (en) Device for measuring the time of spin-lattice relaxation
RU1737987C (en) Method for pulse radiation spectrum analyzing
SU871046A2 (en) Pulse proton-resonance moisture meter
SU623150A1 (en) Method of selection of electromagnetic signals
SU754279A1 (en) Device for obtaining and phase detecting of magnetic resonance signals